本文主要研究了托卡馬克裝置外加共振磁擾動對三維靶板熱負(fù)荷及三維邊界等離子體輸運(yùn)的影響。對偏濾器靶板的熱負(fù)荷控制是磁約束聚變走向高參數(shù)長脈沖運(yùn)行以及聚變堆運(yùn)行后必須解決的關(guān)鍵問題之一。外加共振磁擾動能夠抑制邊界局域模從而消除靶板瞬態(tài)熱流,但目前對其物理機(jī)制的理解仍不完善。邊界局域模被抑制之后能否通過動態(tài)的磁擾動來均化靶板的穩(wěn)態(tài)熱流分布以避免局部熱負(fù)荷的峰化,也暫時沒有明確的定論。本文通過自主開發(fā)的三維磁拓?fù)淠M程序以及相關(guān)實驗,揭示了等離子體響應(yīng)對外加磁擾動的滲透起到了關(guān)鍵的作用,通過對磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變對三維邊界輸運(yùn)和靶板熱負(fù)荷的控制產(chǎn)生決定性影響。此外,通過實驗驗證了動態(tài)RMP場能夠有效控制靶板熱負(fù)荷三維結(jié)構(gòu)的均化,與模擬結(jié)果吻合。自主開發(fā)的基于磁力線追蹤算法的模擬程序TOP2D與磁流體力學(xué)模擬程序MARS-F的結(jié)合,將三維磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模擬從真空場假設(shè)成功拓展到等離子體響應(yīng)模型下。實驗中通過靶板粒子流和熱流分布診斷觀察到的打擊點分裂現(xiàn)象證明了三維磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成,且與模擬結(jié)果一致。真空場假設(shè)與等離子體響應(yīng)模型下的模擬結(jié)果對比,顯示了等離子體響應(yīng)對外加磁擾動滲透的決定性作用。等離子體... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＴＥＲ裝置結(jié)構(gòu)及合作示意圖［２｜??關(guān)系

大裝置及未來ＩＴＥＲ及其他聚變堆模型研宄中最活躍的研究領(lǐng)域之一。??雖然利用共振磁擾動的研宄由來己久，但最近這一實驗手段研宄興起還是??由于觀察到了它在邊界局域�？刂品矫娴木薮髢�(yōu)勢。在ＤＩＩＩ－Ｄ上首先觀察到了??ＲＭＰ對于Ｉ型ＥＬＭ的完全抑制［１０－１１］，才開始帶動對ＲＭＰ控制ＥＬＭ這一實驗??領(lǐng)域的近十幾年的迅速發(fā)展。ＥＬＭ抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）是在Ｈ模放電過程中ＥＬＭ??崩塌現(xiàn)象完全消失的現(xiàn)象，而ＥＬＭ弱化（ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ）時通常表現(xiàn)為ＥＬＭ幅值減??小而頻率增加。目前，各個裝置上的ＥＬＭ控制效果都有比較大的差異，因此對于??ＥＬＭ控制物理機(jī)制的理解仍有待完善。由于豐富的實驗已經(jīng)能夠明確證實ＲＭＰ??４??

大裝置及未來ＩＴＥＲ及其他聚變堆模型研宄中最活躍的研究領(lǐng)域之一。??雖然利用共振磁擾動的研宄由來己久，但最近這一實驗手段研宄興起還是??由于觀察到了它在邊界局域模控制方面的巨大優(yōu)勢。在ＤＩＩＩ－Ｄ上首先觀察到了??ＲＭＰ對于Ｉ型ＥＬＭ的完全抑制［１０－１１］，才開始帶動對ＲＭＰ控制ＥＬＭ這一實驗??領(lǐng)域的近十幾年的迅速發(fā)展。ＥＬＭ抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）是在Ｈ模放電過程中ＥＬＭ??崩塌現(xiàn)象完全消失的現(xiàn)象，而ＥＬＭ弱化（ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ）時通常表現(xiàn)為ＥＬＭ幅值減??小而頻率增加。目前，各個裝置上的ＥＬＭ控制效果都有比較大的差異，因此對于??ＥＬＭ控制物理機(jī)制的理解仍有待完善。由于豐富的實驗已經(jīng)能夠明確證實ＲＭＰ??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Tangentially Visible Fast Imaging System on EAST[J]. 賈曼妮,楊清泉,鐘方川,曾愛軍,盧洪偉,舒雙寶.  Plasma Science and Technology. 2015(12)

博士論文
[1]EAST托卡馬克共振磁擾動線圈電源設(shè)計分析研究[D]. 宋德勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017



本文編號：3508366